MIT Deneyleri Bitki Tohumlarının Yağmur Sesini "Duyabildiğini" Ve Bunu Sakinleştirici Bulamadıklarını Gösteriyor

MIT mühendisleri bunun etkisini araştırıyor ses dalgaları Açık bitki üreme, pirinç tohumlarındaki elementlerin tespit etmek için evrimleştiğini göstermiştir. yer çekimi sesini “duyabiliyorum” yağmur damlaları üstlerindeki su yüzeyine etki ediyor.

Farklı insanlarYağmur damlalarını sıklıkla sakinleştirici olarak tanımlayan Dr. çimlenme düşen yağmur damlalarının sesine maruz kalmayan tohumlarla karşılaştırıldığında.

Olağandışı keşfin arkasındaki ekip, çalışmalarının bitki tohumlarının ve fidelerinin etkili olabileceğinin ilk doğrudan kanıtı olduğunu söyledi. doğadaki sesleri algılama ve tepki verme. Bir takip çalışması, tohumların gerçekçi bir şekilde algılayabileceği güçlü rüzgarlar ve ses gibi seslere odaklanarak diğer doğal titreşimlerin tohum çimlenmesi üzerindeki etkilerini araştıracak. fırtınalar.

Bitki Tohumunun Yer Çekimini Hissetme Yeteneği, Yağmurun Sesini de “Duymasını” Sağlar

Bilim, bitkilerin çevrelerini son derece algılayabildiklerini defalarca göstermiştir. Bitkiler güneşe karşı verdikleri bariz tepkinin yanı sıra, Topraktaki suyu hissetmekdokunmaya kapanarak (Venüs Sinek Kapanı'nda olduğu gibi) veya yapraklarını kıvırarak yanıt verir. zehirli kokular veya aşırı sıcaklık. Yine de çoğu kişi bitkilerin ve tohumlarının yer çekimini hissedebildiğini bilmiyor olabilir.

Örneğin bir bitki, köklerini aşağıya doğru yönlendirmek için yer çekimini kullanabilir, böylece suya ve besinlere erişim artar. Bitki tohumlarında, yerçekimine karşı bu algılama ve tepki, statolit adı verilen küçük fiziksel özellikler tarafından yönlendirilir. MIT araştırmacıları statolitlerin bir hücrenin sitoplazmasından daha yoğun olduğunu ve bunların zamanla "bir kavanoz sudaki bir parça kum gibi" sürüklenip batmasına olanak sağladığını açıkladı.

Bir süre sonra yer çekimi statolitin tohumun dibine ulaşmasına neden olacaktır.' Tohum hücresinin zarına yerleştikten sonra bitki, kökleri o yönde büyümeye yönlendirecektir. Araştırma ekibinin raporuna göre ifadeÖnceki çalışmalar, yerinden çıkmış bir statolitin ek tohum büyümesini tetikleyebileceğini de göstermiştir.

Bu fikir, çalışmaları çeşitli disiplinleri kapsayan MIT makine mühendisliği profesörü Nicholas Makris'i, MIT'nin Kentsel Çalışmalar ve Planlama Bölümü'nde eski bir yüksek lisans öğrencisi olan çalışmanın ortak yazarı Cadine Navarro'ya ulaşmaya yöneltti.

Araştırmacılar hep birlikte şu soruyu sordular: "Ses, statolitleri itmeye ve bir tohumun büyümesini teşvik etmeye yeterli olabilir mi? Ve eğer öyleyse, doğadaki hangi sesler böyle bir etki yaratacak kadar güçlü olabilir?"

'Havadaki Bir Jet Motorunun Birkaç Metre Yakınındaki' Ses Basınçları

Ekibin ilk adımı, bilimsel literatürü su altında yağmurun sesini ölçen bir çalışmaya kadar takip etmekti. Markis, aramanın su altı sesinin, yer üstüne düşen yağmurun sesinden çok daha yüksek olduğunu ortaya çıkardığını kaydetti.

Makris, "Kontrol ederseniz havadakinden çok daha büyük olduğunu görürsünüz" dedi.

MIT profesörüne göre asıl fark suyun yoğunluğunun havaya göre daha yüksek olmasıdır. Bu, yağmur damlasının enerjisinin daha fazlasının su içinde hareket etmesine olanak tanır ve bunun sonucunda suyun üstüne kıyasla suyun altında "daha büyük basınç dalgaları" oluşur.

Makris, "Yani, bir yağmur damlasının çarpmasından birkaç santimetre uzakta olan bir tohumsanız, suda veya yerde hissedeceğiniz ses basınçları, havadaki bir jet motorunun birkaç metre yakınında maruz kalacağınız ses basınçlarına eşdeğerdir" diye açıkladı.

Ekip, bu seviyedeki titreşimlerin bitki büyümesini teşvik etmek için yeterli olup olmadığını test etmek amacıyla pirinç tohumları kullanarak bir dizi deney gerçekleştirdi. MIT araştırmacıları pirinç tohumlarını toprakta veya sığ sulak alanlarda çimlenebildikleri için seçtiklerini söyledi.

Yağmur Sesine Maruz Kalan Fideler Yüzde 30 ila 40 Daha Hızlı Çimlenir

Bir dizi deney boyunca ekip, yaklaşık 8.000 ayrı pirinç tohumunu sığ su küvetlerine batırdı. Küvetlerden bazıları yağmuru simüle eden damlayan suya maruz kalırken diğerleri maruz kalmadı. Ekip, doğal koşulları en iyi şekilde tahmin edebilmek için her su damlacığının boyutunu ve yüksekliğini "hafif, orta ve şiddetli yağmur fırtınaları sırasındaki yağmur damlalarını taklit edecek şekilde" değiştirdiklerini söyledi.

Ekip, tohum küvetlerinden bazılarını simüle edilmiş yağmura maruz bırakırken, su altı akustik titreşimlerini izledi. Bu titreşimleri daha önce gerçek yağmur fırtınaları sırasında su birikintilerinde, göletlerde, sulak alanlarda ve toprakta kaydettikleri kayıtlarla karşılaştıran MIT ekibi, simüle edilen yağmur damlalarının, gerçek bir yağmur fırtınasının doğada neden olduğu aynı "yağmur kaynaklı akustik titreşimleri" ürettiğini doğruladı.

Beklendiği gibi, simüle edilmiş yağmur damlalarına maruz kalan pirinç tohumları, maruz kalmayan tohumlara göre %30-40 daha hızlı çimlendi. Kritik olarak, yağmur sesleri dışında her iki tohum grubu için de koşullar aynıydı. Daha da önemlisi, daha yüksek yağmur seslerini "duyabilecekleri" yüzeye yakın tohumlar, simüle edilmiş yağmur damlalarına maruz kalan, daha derine gömülmüş tohumlardan daha hızlı çimlendi.

Yağmurdan kaynaklanan ilave titreşimlerin, tohumların iç statolitlerini yerinden çıkaracak ve büyümeyi teşvik edecek kadar sallanabileceğini doğrulamak için MIT araştırma ekibi, yağmur damlasının son hızını ve bunun toprak veya su yüzeyiyle çarpışmasının sonucunda ortaya çıkan titreşimlerin batık veya gömülü tohumlara gerçekçi bir şekilde iletebileceğini hesaba katan hesaplamalar yaptı.

Rakamları çalıştırdıktan sonra araştırmacılar, çimlenmeyi hızlandıran deneylerinin "hesaplamalarla tutarlı" olduğunu buldular. Düşen yağmur damlalarının sesi, bir tohumun statolitini yerinden oynatmak ve gözlemlenen büyümeyi teşvik etmeye yetecek kadar "sallamak" için yeterliydi.

"Bu mekanizma muhtemelen bir bitkinin yağmurun sesini 'algılama' ve buna yanıt olarak büyüme yeteneğinin kökeninde yatmaktadır" diye açıkladılar.

“Düşen Yağmur Toprağı Uyandırır”

Mevcut bulguların sonuçlarını tartışırken Profesör Markis, sonuçlarının açıkça "tohumların hayatta kalmalarına yardımcı olacak şekilde sesi algılayabildiğini" söylediğini ve yağan yağmurun sesinden elde edilen enerjinin "bir tohumun büyümesini hızlandırmak için yeterli olduğunu" ekledi.

Makris, bulguları hakkında şunları söyledi: "Bitkilerin yerçekimini hissetme yeteneğinin ardındaki mekanizmaları ortaya çıkarmak için dünya çapında harika araştırmalar yapıldı." "Çalışmamız, aynı mekanizmaların bitki tohumlarına, yağmurun sesini algılayarak hayatta kalmaları için faydalı olan, toprak veya sudaki batma derinliklerini algılama aracı sağladığını gösterdi."

Gözlemlenen davranışın evrimsel nedenlerini doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulmasına rağmen ekip, yağmuru duyabilen tohumların potansiyel bir biyolojik avantaja sahip olduğunu öne sürdü. Örneğin, yüzeye daha yakın olan tohumların yeni bir yağışa daha hızlı tepki verebileceğini ve onları "nemi emmek ve yüzeye güvenli bir şekilde büyümek için en uygun derinliğe" yerleştirebileceklerini söylediler.

Ekip daha sonra rüzgar veya gök gürültüsü gibi diğer doğal seslerin de tohum çimlenmesini etkileyip etkilemediğini belirlemek için gelecekte bir çalışma planlıyor. Makris şimdilik çalışmalarının kendisine çok daha eski bir cilt hakkında yeni bir bakış açısı sunduğunu belirtti.

"'Düşen yağmur toprağı uyandırır' başlıklı dördüncü Japon mikro sezonuna yeni bir anlam kazandırıyor." dedi profesör.

Çalışma “Tohumlar yağmur sesini algılayarak faydalı ekim derinliklerinde çimlenmeyi hızlandırır" kategorisinde yayınlandı Bilimsel Raporlar.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].